專利名稱：一種雙界面sd卡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信設備和移動支付技術領域，特別涉及一種雙界面SD卡。
背景技術：
截至到目前，我國已有超過7億的手機用戶。與此同時，手機已經(jīng)不僅僅是簡單的 通話工具，它正日益成為集流媒體播放器、數(shù)碼攝像機、電子錢包等眾多功能于一身的多功 能產(chǎn)品。其中與手機用戶密切相關的手機支付功能，正在受到越來越多的重視，并被認為在 未來具有廣闊的發(fā)展空間。目前我國的移動支付還處于起步階段，基于手機以無線近距離通信方式實現(xiàn)的支 付主要有NFC (Near Field Communication,近距離無線通信)、RF-SIM和雙界面SIM卡等 幾種解決方案。但是由于存在技術標準不統(tǒng)一、缺乏成功的商業(yè)運作模式以及手機終端安 全隱患等問題都尚未獲得大規(guī)模商用。NFC方案是近年由Nokia、PhiIlips等公司聯(lián)合推出的一項無線技術，基本的做法 是在新設計的手機中加入用于支付的FR模塊，能在短距離內(nèi)與兼容設備進行識別和數(shù)據(jù) 交換，工作頻率為13. 56MHz。這種方法可以比較好地解決利用手機進行射頻識別的問題，但 是用戶必須去改造現(xiàn)有的手機，甚至購買一個全新的手機，造成社會資源的巨大浪費。另一種無線近距離通信技術RF_SIM，即射頻識別SIM卡。它通過在SIM卡中內(nèi)置 近距離識別芯片在手機上實現(xiàn)近距離身份識別和金融支付的目的，工作頻率為2. 4GHz。但 是目前該技術存在以下急需解決的問題(1)與現(xiàn)行國際射頻標準13. 56MHz不兼容，這樣就需要對目前金融、公共設施采 用的閱讀設備、支付設備進行改造，成本較高；(2)使用2. 4GHz的微波頻率進行數(shù)據(jù)通信沒有標準可以參照，很多方面尚需實際 驗證，應用過程中存在很大的風險；(3)需要電信運營商支持，對現(xiàn)有SIM卡進行更換。相對于以上兩種技術，雙界面SIM卡方案由于支持IS014443A/B標準為業(yè)界成熟 的國際標準，且不需要更換手機存在一定的優(yōu)勢，但是由于該方案中天線采用外置方式，同 時當用戶更換SIM卡時，SIM卡中的非接觸式智能卡也需要更換，同樣也造成了資源的浪 費，增加了不必要的成本?，F(xiàn)有的其他一些方案中，擺脫了電信運營商，轉而通過改造智能SD存儲卡的結 構，力圖通過SD卡實現(xiàn)手機的非接觸式的通訊。如在SD卡中增加NFC芯片或通過貼片等 方式使SD卡具有非接觸卡的功能。但是上述所有方案有一個共同的特點實現(xiàn)非接觸式通 訊的天線都采用外置方式安裝在手機的外殼或殼體內(nèi)部或直接集成到手機PCB電路板中， 這樣做的直接結果或者需要改造手機或者必須使天線外置，致使天線受外界環(huán)境因素的影 響非常強烈，進而導致天線的穩(wěn)定性降低，天線壽命減短。隨著無線通信的不斷發(fā)展，通信設備的集成度越來越高，使得其體積越來越小，這 就對天線提出了小型化的要求；同時隨著新材料、新技術的不斷出現(xiàn)，現(xiàn)有的外在的巨大天
3線模塊勢必會慘遭淘汰。
實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有非接觸智能卡天線體積龐大，安裝調(diào)試困難等問題，本實用新型提 供了一種雙界面SD卡，通過LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic，低溫共燒陶瓷)、 層疊、薄膜及鍍膜等技術集成射頻天線，將其封裝在現(xiàn)有的SD卡中，實現(xiàn)了天線的內(nèi)嵌化 及小型化。本實用新型提供的雙界面SD卡，包括卡基板、控制器、智能卡芯片、存儲器和微型 天線；所述智能卡芯片和存儲器分別與控制器連接，所述智能卡芯片通過相應的天線引腳 與微型天線進行連接；所述控制器、智能卡芯片、存儲器和微型天線嵌于所述卡基板上。所述智能卡芯片為雙界面智能卡芯片；所述雙界面智能卡芯片為無源或有源雙界 面智能卡芯片。所述雙界面智能卡芯片當工作于接觸式通訊方式時，符合IS0/IEC 7816標準協(xié) 議，且支持多種串行及并行接口，包括IS0/IEC7816接口、SPI接口、I2C接口和PS/^2接口。所述雙界面智能卡芯片當工作于非接觸式通訊方式時，工作頻率為13.56Mhz，并 與非接觸智能卡讀/寫設備進行符合IS0/IEC 14443標準的非接觸通訊。所述雙界面智能卡芯片當與外部設備工作于接觸式通訊方式時，可與所述外部設 備實現(xiàn)各種安全的信息交互。所述雙界面智能卡芯片當工作于非接觸式通訊方式時，能接收所述微型天線傳輸 來的信號，以及將信號發(fā)送至所述微型天線，所述雙界面智能卡芯片內(nèi)部存儲應用數(shù)據(jù)，實 現(xiàn)各種非接觸應用。所述無源雙界面智能卡芯片當工作于非接觸通訊方式時，由所述微型天線提供所需 能量；所述有源雙界面智能卡芯片當工作于非接觸通訊方式時，由所述控制器提供所需能量。所述微型天線為采用低溫共燒陶瓷、層疊、薄膜及鍍膜技術制備的集成射頻天線； 所述微型天線位于所述卡基板的外側邊緣。所述雙界面SD卡的外觀尺寸與Micro SD,mini SD、SD卡的外觀尺寸相同。所述雙界面SD卡可應用于手機、PDA、MP3、MP4、電腦及數(shù)碼照相機中。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型技術方案產(chǎn)生的有益效果如下1、本實用新型采用微型天線技術，實現(xiàn)了天線的小型化，并由此實現(xiàn)了天線的內(nèi) 置，在保證射頻識別性能的基礎上，解決了天線外置在安裝過程中造成的斷裂和毀壞，提高 了天線的穩(wěn)定性，增強了 SD卡的使用壽命；2、本實用新型雙界面SD卡的工作頻率為13. 56MHz，符合IS014443標準，與目前大 多數(shù)射頻終端兼容，無須對現(xiàn)有射頻終端進行改造，同時由于符合IS014443標準，應用環(huán) 境比較成熟，更易于推廣，不存在應用風險等問題；3、由于本實用新型只是對現(xiàn)有SD卡的內(nèi)部結構進行了改進，外形以及尺寸和SD 卡相同，這就不存在對現(xiàn)有手機結構進行改造的問題。

圖1是本實用新型實施例提供的雙界面SD卡內(nèi)部結構示意圖；[0028]圖2是本實用新型實施例提供的雙界面SD卡在手機中的應用示意圖；圖3是本實用新型實施例提供的另一種雙界面SD卡內(nèi)部結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型技術方案作進一步描述。本實用新型實施例提供了一種雙界面SD卡的解決方案，通過采用最新的微型天 線技術——LTCC技術，將微型天線集成到SD卡內(nèi)部，在不改造現(xiàn)有非接觸智能卡讀/寫設 備和手機的情況下，實現(xiàn)了手機的非接觸式近距離射頻通訊。下面以適用于手機的Micro SD卡為例，來闡述本實用新型的技術方案。參見圖1，本實施例提供了一種雙界面Micro SD卡，包括卡基板100、控制器101、 雙界面智能卡芯片(Smart Card) 102、FLASH存儲器103和微型天線104?？刂破?01、雙 界面智能卡芯片102、FLASH存儲器103和微型天線104嵌于雙界面Micro SD卡的卡基板 100上。其中，雙界面智能卡芯片102和FLASH存儲器103分別與控制器101連接，同時雙 界面智能卡芯片102通過相應的天線引腳與微型天線104進行連接?？刂破?01用于識別 外部設備對雙界面Micro SD卡的操作，若外部設備是對雙界面智能卡芯片102的操作則訪 問雙界面智能卡芯片102，否則，訪問FLASH存儲器103。雙界面智能卡芯片102可以為無 源或有源雙界面智能卡芯片；無源雙界面智能卡芯片當工作于非接觸通訊方式時，由微型 天線104提供所需能量；有源雙界面智能卡芯片當工作于非接觸通訊方式時，由控制器101 提供所需能量。當雙界面智能卡芯片102與微型天線104 —起工作在非接觸通訊方式時，雙界面 智能卡芯片102用于接收微型天線104傳輸來的信號，以及將信號發(fā)送至微型天線104，實 現(xiàn)非接觸通信功能；雙界面智能卡芯片102內(nèi)部存儲應用數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各種安全應用，例如錢 包存折、公交卡等功能。此外，當雙界面智能卡芯片102工作在接觸式通訊方式下時，支持多種串行以及 并行接口，包括IS0/IEC7816接口、SPI接口、I2C接口和PS/^2接口等，可實現(xiàn)與手機、電腦 等外部設備的安全信息交互。實際應用中，當雙界面SD卡置于手機或電腦設備中時，可通 過手機或電腦網(wǎng)絡實現(xiàn)對雙界面智能卡芯片102的在線充值，并可通過手機或電腦網(wǎng)絡查 詢雙界面智能卡芯片102中的個人信息、賬戶余額、交易記錄等；還可以利用雙界面智能卡 芯片102中存儲的密鑰信息，實現(xiàn)手機銀行或網(wǎng)絡銀行的身份認證。本實用新型實施例中的雙界面Micro SD卡的外觀尺寸與現(xiàn)有的普通MicroSD卡 外觀尺寸相同，工作頻率為13. 56MHz。雙界面Micro SD卡與非接觸智能卡讀/寫設備進行 通訊，符合IS0/IEC 14443通訊標準；雙界面Micro SD卡工作在接觸通訊方式時，符合ISO/ IEC 7816通訊標準。這樣該雙界面Micro SD卡就可直接插入現(xiàn)有的手機中進行應用，即保 留了 Micro SD卡原有的存儲功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的海量存儲，又提供了接觸與非接觸兩種通訊 方式；同時應用時，無需對外部非接觸讀寫設備進行改造。在將本實施例提供的雙界面Micro SD卡應用于手機等移動通訊設備中時，為了提 高雙界面Micro SD卡的信號強度，減少手機的干擾，可以將微型天線104設置于卡基板100 內(nèi)部的外側邊緣。如圖2所示，圖中201為一手機設備，且?guī)в蠱icro SD卡槽202，將雙界 面Micro SD卡204按圖示方向置于卡槽202中，實現(xiàn)非接觸功能的微型天線內(nèi)置于203所
5示區(qū)域，即卡基板外側邊緣，這樣就保證了當雙界面Micro SD卡置于手機中后，內(nèi)部的微型 天線不被手機電池以及電路板干擾。此外，還可以通過其他方式增強微型天線的信號以及 抗干擾能力，例如在卡基板內(nèi)部增加信號放大電路，或使用有源雙界面智能卡芯片由控制 器提供所需能量以提高無線信號接收和發(fā)射的能力。微型天線是天線小型化的研究對象之一。眾所周知，天線的長短和波長成正比，與 頻率成反比，頻率越高，波長越短，天線也就可以做得越短。現(xiàn)有的具有非接觸功能的卡片 工作頻率一般都為13. 56Mhz,與2. 4Ghz的工作頻率相比，天線體積龐大。以現(xiàn)有的Micro SD卡為例，國際標準尺寸為11. OmmX 15. OmmX 1. 0mm，如果保證工作頻率仍為13. 56Mhz，在 不改變現(xiàn)有尺寸的基礎上，減去封裝的外殼的厚度，必須使天線的厚度不大于0. 8mm，長度 不大于9. 0mm，實現(xiàn)存在很大的困難。LTCC (低溫共燒陶瓷)技術，是一種多層陶瓷技術，它可以將無源元件埋藏到基板 內(nèi)部同時將有源元件貼裝在基板表面，在設計上具有很大的靈活性，真正實現(xiàn)了傳統(tǒng)聚合 物和傳統(tǒng)陶瓷材料無法獲得的三維結構。利用LTCC制備片式無源集成器件和模塊具有很 多優(yōu)點第一，陶瓷材料具有優(yōu)良的高頻高品質(zhì)特性；第二，使用電導率高的金屬材料作為 導體材料，有利于提高電路系統(tǒng)的品質(zhì)因子；第三，可適應大電流及耐高溫特性要求，并具 備比普通PCB電路基板優(yōu)良的熱傳導性；第四，可將無源組件埋入多層電路基板中，有利于 提高電路的組裝密度；第五，具有較好的溫度特性，如比較小的熱膨脹系數(shù)、較小的介電數(shù) 溫度系數(shù)，可以制作層數(shù)極高的電路基板。另外，非連續(xù)式的生產(chǎn)工藝允許對生坯基板進行 檢查，從而提高成品率，降低生產(chǎn)成本。目前，LTCC技術是無源集成的主流技術，LTCC整合 型組件包括各種基板承載或內(nèi)埋各式主動或被動組件的產(chǎn)品，整合型組件產(chǎn)品項目包括零 組件、基板與模塊。正是由于具備以上的高耐溫性、高熱傳導率、高耐濕性、低介質(zhì)損耗及優(yōu) 良的高頻高Q特性等特點，使LTCC非常適于作為小型化天線的材料。而LTCC工藝所具備 的多層技術又使得天線的布局從一維走向三維，為天線的小型化創(chuàng)造了良好的工藝條件。本實用新型利用LTCC、層疊、薄膜及鍍膜等技術縮小天線的體積，在不改變現(xiàn)有 SD卡外觀和尺寸的基礎上，實現(xiàn)了工作頻率13. 56Mhz的天線內(nèi)嵌化和小型化。同時為解 決Micro SD卡尺寸小而帶來的內(nèi)置天線制作困難的問題，本實用新型采用微型天線的制作 方法，在不改變現(xiàn)有Micro SD卡外觀和尺寸的情況下，使天線尺寸能足夠小，實現(xiàn)天線的內(nèi) 置。本實施例充分利用LTCC技術的上述特點集成射頻天線并內(nèi)置于現(xiàn)有的Micro SD 卡內(nèi)部。由于該技術的采用實現(xiàn)了非接觸天線的小型化，同時內(nèi)置方式使得天線結構更 緊湊，避免了天線外置造成的斷裂和毀壞，有效地保證了天線的穩(wěn)定性，延長了天線的使用 壽命。此外，由于該技術的采用不但使天線射頻功能得到了有效的保證，而且使該非接觸 Micro SD卡工作在13. 56MHZ模式下成為可能，參照現(xiàn)有的IS014443標準實現(xiàn)諸如電子錢 包、公交卡等眾多成熟的應用，并且不需要對現(xiàn)有的手機和POS終端進行改造，節(jié)約了社會 資源。圖3示出了另外一種雙界面Micro SD卡，包括卡基板300、控制器301、FLASH存 儲器303和微型天線302。其中，F(xiàn)LASH存儲器303與控制器301連接，同時控制器301通 過相應的天線引腳與微型天線302進行連接。控制器301、FLASH存儲器303和微型天線 302嵌于非接觸Micro SD卡的卡基板300上。雙界面MicroSD卡的外觀尺寸與現(xiàn)有的普通
6Micro SD卡的外觀尺寸相同，工作頻率為13. 56MHz。這樣該雙界面Micro SD卡就可直接 插入現(xiàn)有的手機中進行應用，即保留了Micro SD卡原有的存儲功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的海量存儲， 又可通過內(nèi)部的微型天線302實現(xiàn)手機的非接觸通信功能。FLASH存儲器303不但實現(xiàn)個 人數(shù)據(jù)的存儲，同時與內(nèi)置的微型天線302連接實現(xiàn)各種應用服務。在實際應用中，本實施例提供的雙界面Micro SD卡的內(nèi)部結構，完全可以應用于 普通SD和mini SD中，從而形成多種形狀的雙界面SD卡，以適用于不同接口形式的設備， 如手機、？0々、1^3、1^4、個人電腦、數(shù)碼照相機等具有SD插槽的設備中。本實用新型實施例中的雙界面SD卡除可用于現(xiàn)有的電子錢包/存折、公共交通等 成熟的應用之外，還支持其他多種應用，包括符合PBOC借貸記規(guī)范的快速支付(QPB0C)， 以及符合EMV規(guī)范的各種非接觸應用。本實施例中的控制器、雙界面智能卡芯片和FLASH存儲器是現(xiàn)有技術，其內(nèi)部結 構為本領域技術人員公知技術，且在市場上可以直接購買獲得，在此不做描述。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一 步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本 實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包 含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求一種雙界面SD卡，其特征在于，包括卡基板、控制器、智能卡芯片、存儲器和微型天線；所述智能卡芯片和存儲器分別與控制器連接，所述智能卡芯片通過相應的天線引腳與微型天線進行連接；所述控制器、智能卡芯片、存儲器和微型天線嵌于所述卡基板上。
2.如權利要求1所述的雙界面SD卡，其特征在于，所述智能卡芯片為雙界面智能卡芯 片；所述雙界面智能卡芯片為無源或有源雙界面智能卡芯片。
3.如權利要求2所述的雙界面SD卡，其特征在于，所述雙界面智能卡芯片當工作于 接觸式通訊方式時，符合IS0/IEC 7816標準協(xié)議，且支持多種串行及并行接口，包括ISO/ IEC7816 接口、SPI 接口、I2C 接口和 PS/2 接口。
4.如權利要求2所述的雙界面SD卡，其特征在于，所述雙界面智能卡芯片當工作于非 接觸式通訊方式時，工作頻率為13. 56Mhz，并與非接觸智能卡讀/寫設備進行符合IS0/IEC 14443標準的非接觸通訊。
5.如權利要求2所述的雙界面SD卡，其特征在于，所述雙界面智能卡芯片當與外部設 備工作于接觸式通訊方式時，可與所述外部設備實現(xiàn)各種安全的信息交互。
6.如權利要求2所述的雙界面SD卡，其特征在于，所述雙界面智能卡芯片當工作于非 接觸式通訊方式時，能接收所述微型天線傳輸來的信號，以及將信號發(fā)送至所述微型天線， 所述雙界面智能卡芯片內(nèi)部存儲應用數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各種非接觸應用。
7.如權利要求2所述的雙界面SD卡，其特征在于，所述無源雙界面智能卡芯片當工作 于非接觸通訊方式時，由所述微型天線提供所需能量；所述有源雙界面智能卡芯片當工作 于非接觸通訊方式時，由所述控制器提供所需能量。
8.如權利要求1所述的雙界面SD卡，其特征在于，所述微型天線為采用低溫共燒陶瓷、 層疊、薄膜及鍍膜技術制備的集成射頻天線；所述微型天線位于所述卡基板的外側邊緣。
9.如權利要求8所述的雙界面SD卡，其特征在于，所述雙界面SD卡的外觀尺寸與 Micro SD, mini SD、SD卡的外觀尺寸相同。
10.如權利要求1所述的雙界面SD卡，其特征在于，所述雙界面SD卡可應用于手機、 PDA、MP3、MP4、電腦及數(shù)碼照相機中。
專利摘要本實用新型公開了一種雙界面SD卡，屬于移動通信設備和移動支付技術領域。所述雙界面SD卡包括卡基板、控制器、智能卡芯片、存儲器和微型天線；智能卡芯片和存儲器分別與控制器連接，智能卡芯片通過相應的天線引腳與微型天線進行連接；控制器、智能卡芯片、存儲器和微型天線嵌于卡基板上。本實用新型提供的雙界面SD卡，通過低溫共燒陶瓷、層疊、薄膜及鍍膜等技術集成射頻天線，并將其嵌入現(xiàn)有的SD卡中，實現(xiàn)了天線的內(nèi)嵌化及小型化。
文檔編號G06K19/077GK201673527SQ20102022335
公開日2010年12月15日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權日2010年6月11日
發(fā)明者馮海川, 劉海劍, 華燕翔, 夏皓如, 廣忠海, 李德亮, 李良, 程晉格 申請人:北京華大智寶電子系統(tǒng)有限公司